光电效应学案.doc

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课堂巩固

【关于“光电效应现象”实验】

例一．（2001年上海）（多选）光电效应实验的装置如图所示，则下面说法中正确的是

A．用紫外光照射锌板，验电器指针会发生偏转

B．用红色光照射锌板，验电器指针会发生偏转

C．锌板带的是负电荷

D．使验电器指针发生偏转的是正电荷

练习1．（2013上海单科）当用一束紫外线照射锌板时，产生了光电效应，这时

A．锌板带负电B．有正离子从锌板逸出

C．有电子从锌板逸出D．锌板会吸附空气中的正离子

【关于“研究光电效应的实验”现象及定性、定量分析】

例二．（2015新课标卷1）关于光电效应，下列说法正确的是

A．极限频率越大的金属材料逸出功越大

B．只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C．从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D．入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

练习2．（2015天津）中国古人对许多自然现象有深刻认识，唐人张志和在《玄真子•涛之灵》中写道：

“雨色映日而为虹”．从物理学角度看，虹是太阳光经过雨滴的两次折射和一次反射形成的．如图是彩虹成因的简化示意图，其中a、b是两种不同频率的单色光，则两光

A． 在同种玻璃中传播，a光的传播速度一定大于b光

B． 以相同角度斜射到同一玻璃板透过平行表面后，b光侧移量大

C． 分别照射同一光电管，若b光能引起光电效应，a光也一定能

D． 以相同的入射角从水中射入空气，在空气中只能看到一种光时，一定是a光

【关于光电效应方程的定量计算】

例三．（2011年全国新课标）

（1）在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0。

，该金属的逸出功为____________。

若用波长为（λ<λ0）的单色光做该实验，则其遏止电压为____________。

已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e、c和h。

练习3．（2012海南单科）（多选）产生光电效应时，关于逸出光电子的最大初动能Ek，下列说法正确的是

A．对于同种金属，Ek与照射光的强度无关

B．对于同种金属，Ek与照射光的波长成反比

C．对于同种金属，Ek与光照射的时间成正比

D．对于同种金属，Ek与照射光的频率成线性关系

E．对于不同种金属，若照射光频率不变，Ek与金属的逸出功成线性关系

【有关光电效应的“三个图像”】

例四．（2010年天津）（多选）用同一光电管研究a、b两种单色光产生的光电效应，得到光电流I与光电管两极间所加电压U的关系如图所示。

则这两种光

A．照射该光电管时a光使其逸出的光电子最大初动能大

B．从同种玻璃射入空气发生全反射时，a光的临界角大

C．通过同一装置发生双缝干涉，a光的相邻条纹间距大

D．通过同一玻璃三棱镜时，a光的偏折程度大

练习4．（2010浙江）在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线（甲光、乙光、丙光），如图所示．则可判断出

A．甲光的频率大于乙光的频率

B．乙光的波长大于丙光的波长

C．乙光对应的截止频率大于丙光的截止频率

D．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光的光电子最大初动能

例五．（2015新课标I）在某次光电效应实验中，得到的遏止电压Ue与入射光的频率υ的关系如图所示，若该直线的斜率和截距分别为k和b，电子电荷量的绝对值为e，则普朗克常量可表示为　　　　　　　，所用材料的逸出功表示为　　　　　．

练习5．（2011福建）爱因斯坦因提出了光量子概念并成功地解释光电效应的规律而获得1921年诺贝尔物理学奖．某种金属逸出光电子的最大初动能Ekm与入射光频率υ的关系如图所示，其中υ0为极限频率．从图中可以确定的是．（填选项前的字母）

A．逸出功与υ有关

B．Ekm与入射光强度成正比

C．当υ<υ0时，会逸出光电子

D．图中直线的斜率与普朗克常量有关

课后作业

1．（2012年上海）在光电效应实验中，用单色光照射某种金属表面，有光电子逸出，则光电子的

最大初动能取决于入射光的（）

A．频率B．强度C．照射时间D．光子数目

2．（关于“光强”）用红光照射某一光电管发生光电效应时，测得光电子的最大初动能为E1，光电流强度为I1；若改用光强与上述红光相同强度的紫光照射该光电管时，测得光电子的最大初动能为E2，光电流强度为I2，假设光电管阴极对两种光的吸收率相同，则（）

A．E2>E1I2E1I2=I1C．E2>E1I2>I1D．E2

3．（2014广东）（多选）在光电效应实验中，用频率为υ的光照射光电管阴极，发生了光电效应，下列说法正确的是（）

A．增大入射光的强度，光电流增大

B．减小入射光的强度，光电效应现象消失

C．改变频率小于υ的光照射，一定不发生光电效应

D．改变频率大于υ的光照射，光电子的最大初动能变大

4．（2011年上海）用一束紫外线照射某金属时不能产生光电效应，可能使金属产生光电效应的措施是

A．改用频率更小的紫外线照射B．改用X射线照射

C．改用强度更大的紫外线照射D．延长紫外线的照射时间

5．（2009年·宁夏）关于光电效应，下列说法中正确的是（）

A极限频率越大的金属材料逸出功越大

B只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应

C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小

D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多

6．（2006·四川卷）现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa>λb>λc。

用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应。

若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定（）

A．a光束照射时，不能发生光电效应B．c光束照射时，不能发生光电效应

C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小

7．（2011广东）（多选）光电效应实验中，下列表述正确的是（　　）

A．光照时间越长光电流越大B．入射光足够强就可以有光电流

C．遏止电压与入射光的频率有关D．入射光频率大于极限频率才能产生光电子

8．【例题】采用图（甲）所示的装置研究某金属的光电效应，其中K为某金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为由石英片封盖的窗口。

实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，改变A、K两端的电压，可以使电流表的读数为零，此时A、K间的电压称为遏止电压，当改变照射光的频率υ，截止电压Uc也将随之改变，多次实验，记录相关数据绘出Uc一υ关系如图（乙）所示，已知电子电量，则下列说法中正确的是

（A）可得该金属的极限频率（B）可求得该金属的逸出功

（C）可求得普朗克常量（D）可求得电子的质量

9．（2010年·江苏）

（1）研究光电效应电路如图所示，用频率相同、强度不同的光分别照射密封在真空管中的钠极板（阴极K），钠极板发射出的光电子被阳极A吸收，在电路中形成光电流。

下列光电流I与A、K之间的电压UAK的关系图象中，正确的是（C）

10．某金属在光的照射下产生光电效应，其遏止电压Uc与入射光频率υ的关系图象如图所示。

则由图象可知（）

A．该金属的逸出功等于hυ0

B．遏止电压是确定的，与照射光的频率无关

C．若已知电子电量e，就可以求出普朗克常量h

D．入射光的频率为2υ0时，产生的光电子的最大初动能为hυ0

11．（多选）采用图（甲）所示的装置研究某金属的光电效应，其中K为某金属板，A为金属电极，都密封在真空的玻璃管中，W为由石英片封盖的窗口。

实验发现，当用某种频率的单色光照射K时，改变A、K两端的电压，可以使电流表的读数为零，此时A、K间的电压称为遏止电压，当改变照射光的频率υ，截止电压Uc也将随之改变，多次实验，记录相关数据绘出Uc一υ关系如图（乙）所示，已知电子电量，则下列说法中正确的是

A可得该金属的极限频率

B可求得该金属的逸出功

C可求得普朗克常量

D可求得电子的质量

12．（2013年浙江）小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意如图甲所示．已知普朗克常量h=6.63×10-34J·s．

（1）图甲中电极A为光电管的______（填“阴极”或“阳极”）；

（2）实验中测得铷的遏止电压UC与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νC=______Hz，逸出功W0=_______J；

（3）如果实验中入射光的频率ν=7.00×1014Hz，则产生的光电子的最大初动能Ek=______J．

【附加题】

13．（2013北京理综20）．【较难】以往我们认识的光电效应是单光子光电效应，即一个电子在极短时间内只能吸收到一个光子而从金属表面逸出。

强激光的出现丰富了人们对于光电效应的认识，用强激光照射金属，由于其光子密度极大，一个电子在极短时间内吸收多个光子成为可能，从而形成多光子电效应，这已被实验证实。

光电效应实验装置示意如图。

用频率为ν的普通光源照射阴极K，没有发生光电效应。

换用同样频率为ν的强激光照射阴极K，则发生了光电效应；此时，若加上反向电压U，即将阴极K接电源正极，阳极A接电源负极，在KA之间就形成了使光电子减速的电场，逐渐增大U，光电流会逐渐减小；当光电流恰好减小到零时，所加反向电压U可能是下列的（其中W为逸出功，h为普朗克常量，e为电子电量）

A．B．C．D．